数学(理)卷·2017届天津市河西区高三(一模)总复习质量调查(一)(2017

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数学(理)卷·2017届天津市河西区高三(一模)总复习质量调查(一)(2017

‎2017年天津市河西区高考数学一模试卷(理科)‎ ‎ ‎ 一、选择题 ‎1.已知集合M={x|y=ln(1﹣x)},集合N={y|y=ex,x∈R(e为自然对数的底数)},则M∩N=(  )‎ A.{x|x<1} B.{x|x>1} C.{x|0<x<1} D.∅‎ ‎2.若实数x,y满足条件则z=3x﹣4y的最大值是(  )‎ A.﹣13 B.﹣3 C.﹣1 D.1‎ ‎3.执行如图所示的程序框图,输出的k值为(  )‎ A.3 B.4 C.5 D.6‎ ‎4.若q>0,命题甲:“a,b为实数,且|a﹣b|<2q”;命题乙:“a,b为实数,满足|a﹣2|<q,且|b﹣2|<q”,则甲是乙的(  )‎ A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件 ‎5.在△ABC中,三个内角A,B,C所对的边为a,b,c,若S△ABC=2,a+b=6,‎ ‎ =2cosC,则 c=(  )‎ A.2 B.4 C.2 D.3‎ ‎6.已知双曲线的中心在原点,焦点在x轴上,若其渐近线与圆x2+y2﹣4y+3=0相切,则此双曲线的离心率等于(  )‎ A. B.﹣2 C. D.﹣‎ ‎7.如图在平行四边形ABCD中,已知AB=8,AD=5, =3, •=2,则•的值是(  )‎ A.18 B.20 C.22 D.24‎ ‎8.已知函数f(x)=,若g(x)=ax﹣|f(x)|的图象与x轴有3个不同的交点,则实数a的取值范围是(  )‎ A.[,) B.(0,) C.(0,) D.[,)‎ ‎ ‎ 二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)‎ ‎9.设i是虚数单位,若复数z满足z(1+i)=1﹣i,则|z|=  .‎ ‎10.某几何体的三视图如图所示,图中的四边形都是边长为2的正方形,两条虚线互相垂直,则该几何体的体积是  .‎ ‎11.若(x+)n的二项展开式中前三项的系数成等差数列,则常数n的值为  .‎ ‎12.已知x>0,y>0,且,若x+2y>m2+2m恒成立,则实数m的取值范围是  .‎ ‎13.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间(0,+∞)上单调递减,若实数a满足f(log2)<f(﹣),则a的取值范围是  .‎ ‎14.(坐标系与参数方程选做题)‎ 在极坐标系中,已知点A(1,),点P是曲线ρsin2θ=4cosθ上任意一点,设点P到直线ρcosθ+1=0的距离为d,则丨PA丨+d的最小值为  .‎ ‎ ‎ 三、解答题(本大题共6小题,共80分)‎ ‎15.已知函数f(x)=2sin(x+)cos(x+)+sin2x﹣1.‎ ‎(Ⅰ)求函数f(x)的单调递增区间;‎ ‎(Ⅱ)若将f(x)的图象向左平移个单位,得到函数g(x)的图象,求函数g(x)在区间[0,]上的最大值和最小值,并求出取得最值时的x值.‎ ‎16.甲乙两个口袋分别装有四张扑克牌,甲口袋内的四张牌分别为红桃A,方片A,黑桃Q与梅花K,乙口袋内的四张牌分别为黑桃A,方片Q,梅花Q与黑桃K,从两个口袋分别任取两张牌.‎ ‎(Ⅰ)求恰好抽到两张A的概率.‎ ‎(Ⅱ)记四张牌中含有黑桃的张数为x,求x的分布列与期望.‎ ‎17.如图,已知四边形ABCD是矩形,AB=2BC=2,三角形PCD是正三角形,且平面ABCD⊥平面PCD.‎ ‎(Ⅰ)若O是CD的中点,证明:BO⊥PA;‎ ‎(Ⅱ)求二面角B﹣PA﹣D的正弦值.‎ ‎(Ⅲ)在线段CP上是否存在点Q,使得直线AQ与平面ABP所成角的正弦值为,若存在,确定点Q的位置,若不存在,请说明理由.‎ ‎18.已知数列{an}的前n项和为Sn(n∈N),且满足an+Sn=2n+1.‎ ‎(1)求数列{an}的通项公式;‎ ‎(2)求证:.‎ ‎19.已知椭圆C: +=1(a>b>0)经过点(1,),一个焦点为(,0).‎ ‎(Ⅰ)求椭圆C的方程;‎ ‎(Ⅱ)若直线y=k(x﹣1)(k≠0)与x轴交于点P,与椭圆C交于A,B两点,线段AB的垂直平分线与x轴交于点Q,求的取值范围.‎ ‎20.已知函数f(x)=lnx﹣x2+x.‎ ‎(I)求函数f(x)的单调递减区间;‎ ‎(Ⅱ)若关于x的不等式f(x)≤(﹣1)x2+ax﹣1恒成立,求整数a的最小值;‎ ‎(Ⅲ)若正实数x1,x2满足f(x1)+f(x2)+2(x+x)+x1x2=0,证明x1+x2≥.‎ ‎ ‎ ‎2017年天津市河西区高考数学一模试卷(理科)‎ 参考答案与试题解析 ‎ ‎ 一、选择题 ‎1.已知集合M={x|y=ln(1﹣x)},集合N={y|y=ex,x∈R(e为自然对数的底数)},则M∩N=(  )‎ A.{x|x<1} B.{x|x>1} C.{x|0<x<1} D.∅‎ ‎【考点】对数函数的定义域;交集及其运算.‎ ‎【分析】分别求出M、N的范围,在求交集.‎ ‎【解答】解:∵集合M={x|y=ln(1﹣x)}={x|1﹣x>0}={x|x<1},‎ N={y|y=ex,x∈R(e为自然对数的底数)}={y|y>0},‎ ‎∴M∩N={x|0<x<1},‎ 故选C.‎ ‎ ‎ ‎2.若实数x,y满足条件则z=3x﹣4y的最大值是(  )‎ A.﹣13 B.﹣3 C.﹣1 D.1‎ ‎【考点】简单线性规划.‎ ‎【分析】作出题中不等式组表示的平面区域,得到如图的△ABC及其内部,再将目标函数z=3x﹣4y对应的直线进行平移,观察直线在y轴上的截距变化,可得当x=y=1时,z达到最大值﹣1.‎ ‎【解答】解:作出不等式组表示的平面区域,‎ 得到如图的△ABC及其内部,‎ 其中A(﹣1,3),C(1,1),B(3,3).‎ 设z=F(x,y)=3x﹣4y,将直线l:z=3x﹣4y进行平移,‎ 观察直线在y轴上的截距变化,可得当l经点C时,目标函数z达到最大值,‎ ‎∴z最大值=F(1,1)=﹣1,‎ 故选:C ‎ ‎ ‎3.执行如图所示的程序框图,输出的k值为(  )‎ A.3 B.4 C.5 D.6‎ ‎【考点】程序框图.‎ ‎【分析】模拟执行程序框图,依次写出每次循环得到的a,k的值,当a=时满足条件a<,退出循环,输出k的值为4.‎ ‎【解答】解:模拟执行程序框图,可得 k=0,a=3,q=‎ a=,k=1‎ 不满足条件a<,a=,k=2‎ 不满足条件a<,a=,k=3‎ 不满足条件a<,a=,k=4‎ 满足条件a<,退出循环,输出k的值为4.‎ 故选:B.‎ ‎ ‎ ‎4.若q>0,命题甲:“a,b为实数,且|a﹣b|<2q”;命题乙:“a,b为实数,满足|a﹣2|<q,且|b﹣2|<q”,则甲是乙的(  )‎ A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件 ‎【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.‎ ‎【分析】根据充分必要条件的定义以及不等式的性质判断即可.‎ ‎【解答】解:若a,b为实数,且|a﹣b|<2q,‎ 则﹣2q<a﹣b<2q,‎ 故命题甲:﹣2q<a﹣b<2q;‎ 若a,b为实数,满足|a﹣2|<q,且|b﹣2|<q,‎ 则2﹣q<a<2+q①,2﹣q<b<2+q②,‎ 由②得:﹣2﹣q<﹣b<﹣2+q③,‎ ‎①+③得:﹣2q<a﹣b<2q,‎ 故命题乙:﹣2q<a﹣b<2q,‎ 故甲是乙的充分必要条件,‎ 故选:C.‎ ‎ ‎ ‎5.在△ABC中,三个内角A,B,C所对的边为a,b,c,若S△ABC=2,a+b=6, =2cosC,则 c=(  )‎ A.2 B.4 C.2 D.3‎ ‎【考点】正弦定理;余弦定理.‎ ‎【分析】运用正弦定理和两角和的正弦公式和诱导公式,化简可得角C,再由面积公式和余弦定理,计算即可得到c的值.‎ ‎【解答】解: =‎ ‎==1,‎ 即有2cosC=1,‎ 可得C=60°,‎ 若S△ABC=2,则absinC=2,‎ 即为ab=8,‎ 又a+b=6,‎ 由c2=a2+b2﹣2abcosC=(a+b)2﹣2ab﹣ab ‎=(a+b)2﹣3ab=62﹣3×8=12,‎ 解得c=2.‎ 故选C.‎ ‎ ‎ ‎6.已知双曲线的中心在原点,焦点在x轴上,若其渐近线与圆x2+y2﹣4y+3=0相切,则此双曲线的离心率等于(  )‎ A. B.﹣2 C. D.﹣‎ ‎【考点】双曲线的简单性质.‎ ‎【分析】利用双曲线(a>0,b>0)的一条渐近线y=x与圆x2+y2﹣4y+3=0相切⇔圆心(0,2)到渐近线的距离等于半径r,利用点到直线的距离公式和离心率的计算公式即可得出.‎ ‎【解答】解:取双曲线(a>0,b>0)的一条渐近线y=x,即bx﹣ay=0.‎ 由圆x2+y2﹣4y+3=0化为x2+(y﹣2)2=1.圆心(0,2),半径r=1.‎ ‎∵渐近线与圆x2+y2﹣4y+3=0相切,∴=1化为3a2=b2.‎ ‎∴该双曲线的离心率e===2.‎ 故选:D.‎ ‎ ‎ ‎7.如图在平行四边形ABCD中,已知AB=8,AD=5, =3, •=2,则•的值是(  )‎ A.18 B.20 C.22 D.24‎ ‎【考点】平面向量数量积的运算.‎ ‎【分析】由=3,可得=+, =﹣,进而由AB=8,AD=5, =3, •=2,构造方程,进而可得答案.‎ ‎【解答】解:∵=3,‎ ‎∴=+, =﹣,‎ 又∵AB=8,AD=5,‎ ‎∴•=(+)•(﹣)=||2﹣•﹣||2=25﹣•﹣12=2,‎ 故•=22,‎ 故答案为:22.‎ ‎ ‎ ‎8.已知函数f(x)=,若g(x)=ax﹣|f(x)|的图象与x轴有3个不同的交点,则实数a的取值范围是(  )‎ A.[,) B.(0,) C.(0,) D.[,)‎ ‎【考点】函数的图象;分段函数的应用.‎ ‎【分析】将函数g(x)的零点问题转化为y=|f(x)|与y=ax的图象的交点问题,借助于函数图象来处理.‎ ‎【解答】解:由于函数g(x)=ax﹣|f(x)|有3个零点,则方程|f(x)|﹣ax=0有三个根,‎ 故函数y=|f(x)|与y=ax的图象有三个交点.‎ 由于函数f(x)=,则其图象如图所示,‎ 从图象可知,当直线y=ax位于图中两虚线之间时两函数有三个交点,‎ 因为点A能取到,则4个选项中区间的右端点能取到,排除BC,‎ ‎∴只能从AD中选,故只要看看选项AD区间的右端点是选还是选,‎ 设图中切点B的坐标为(t,s),则斜率k=a=(lnx)′|x=t=,‎ 又(t,s)满足:,解得t=e,‎ ‎∴斜率k=a==,‎ 故选:A.‎ ‎ ‎ 二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)‎ ‎9.设i是虚数单位,若复数z满足z(1+i)=1﹣i,则|z|= 1 .‎ ‎【考点】复数求模.‎ ‎【分析】利用复数的运算法则、模的计算公式即可得出.‎ ‎【解答】解:z(1+i)=(1﹣i),‎ ‎∴z(1+i)(1﹣i)=(1﹣i)(1﹣i),‎ ‎∴2z=﹣2i,z=﹣i.‎ 则复数z的模|z|=1.‎ 故答案为:1.‎ ‎ ‎ ‎10.某几何体的三视图如图所示,图中的四边形都是边长为2的正方形,两条虚线互相垂直,则该几何体的体积是  .‎ ‎【考点】由三视图求面积、体积.‎ ‎【分析】由三视图知原几何体是一个棱长为2的正方体挖去一四棱锥得到的,根据所提供的数据可求出正方体、锥体的体积.‎ ‎【解答】解:由三视图知原几何体是一个棱长为2的正方体挖去一四棱锥得到的,‎ 该四棱锥的底为正方体的上底,高为1,‎ 如图所示:‎ ‎∴该几何体的体积为23﹣×22×1=8﹣=.‎ 故答案为:.‎ ‎ ‎ ‎11.若(x+)n的二项展开式中前三项的系数成等差数列,则常数n的值为 8 .‎ ‎【考点】二项式系数的性质.‎ ‎【分析】根据(x+)n的二项展开式的通项公式,写出它的前三项系数,利用等差数列求出n的值.‎ ‎【解答】解:∵(x+)n的二项展开式的通项公式为 Tr+1=•xn﹣r•=••xn﹣2r,‎ 前三项的系数为1,,,‎ ‎∴n=1+,‎ 解得n=8或n=1(不合题意,舍去),‎ ‎∴常数n的值为8.‎ 故答案为:8.‎ ‎ ‎ ‎12.已知x>0,y>0,且,若x+2y>m2+2m恒成立,则实数m的取值范围是 ﹣4<m<2 .‎ ‎【考点】函数恒成立问题.‎ ‎【分析】先把x+2y转化为(x+2y)展开后利用基本不等式求得其最小值,然后根据x+2y>m2+2m求得m2+2m<8,进而求得m的范围.‎ ‎【解答】解:∵,∴x+2y=(x+2y)=4++≥4+2=8‎ ‎∵x+2y>m2+2m恒成立,‎ ‎∴m2+2m<8,求得﹣4<m<2‎ 故答案为:﹣4<m<2.‎ ‎ ‎ ‎13.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间(0,+∞)上单调递减,若实数a满足f(log2)<f(﹣),则a的取值范围是 (0,)∪(,+∞) .‎ ‎【考点】奇偶性与单调性的综合.‎ ‎【分析】根据函数奇偶性和单调性之间的关系进行转化即可.‎ ‎【解答】解:∵偶函数f(x)是[0,+∞)上单调递减,满足不等式f(log2)<f(﹣),‎ ‎∴不等式等价为f(|log2|)<f(),‎ 即|log2|>,‎ 即log2>或log2<﹣,‎ 即0<a<或a>,‎ 故答案为:(0,)∪(,+∞).‎ ‎ ‎ ‎14.(坐标系与参数方程选做题)‎ 在极坐标系中,已知点A(1,),点P是曲线ρsin2θ=4cosθ上任意一点,设点P到直线ρcosθ+1=0的距离为d,则丨PA丨+d的最小值为  .‎ ‎【考点】点的极坐标和直角坐标的互化;直线与圆的位置关系.‎ ‎【分析】‎ 先利用直角坐标与极坐标间的关系,将点A的极坐标、直线及曲线的极坐标方程化成直角坐标或方程,再利用直角坐标方程的形式,由抛物线的定义可得丨PA丨+d=|PF|+|PA|≥|AF|,当A,P,F三点共线时,其和最小,再求出|AF|的值即可.‎ ‎【解答】解:点A(1,)的直角坐标为A(0,1),‎ 曲线曲线ρsin2θ=4cosθ的普通方程为y2=4x,是抛物线.‎ 直线ρcosθ+1=0的直角坐标方程为x+1=0,是准线.‎ 由抛物线定义,点P到抛物线准线的距离等于它到焦点A(0,1)的距离,‎ 所以当A,P,F三点共线时,其和最小,‎ 最小为|AF|=,‎ 故答案为:.‎ ‎ ‎ 三、解答题(本大题共6小题,共80分)‎ ‎15.已知函数f(x)=2sin(x+)cos(x+)+sin2x﹣1.‎ ‎(Ⅰ)求函数f(x)的单调递增区间;‎ ‎(Ⅱ)若将f(x)的图象向左平移个单位,得到函数g(x)的图象,求函数g(x)在区间[0,]上的最大值和最小值,并求出取得最值时的x值.‎ ‎【考点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;三角函数中的恒等变换应用.‎ ‎【分析】(Ⅰ)利用三角恒等变换化简函数的解析式,再利用正弦函数的单调性,求得函数f(x)的单调递增区间;‎ 利用y=Asin(ωx+φ)的图象变换可得g(x)的解析式,再利用余弦函数的定义域和值域,求得函数g(x)在区间[0,]上的最大值和最小值,并求出取得最值时的x值.‎ ‎【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)=2sin(x+)cos(x+)+sin2x﹣1=sin(2x+)+sin2x﹣1=cos2x+sin2x﹣1=2sin(2x+)﹣1,‎ 令2kπ﹣≤2x+≤2kπ+,求得kπ﹣≤x≤kπ+,可得函数的增区间为[kπ﹣,kπ+],k∈Z.‎ ‎(Ⅱ)若将f(x)的图象向左平移个单位,得到函数g(x)=2sin(2x++)﹣1=2cos(2x+)﹣1的图象,‎ 在区间[0,]上,2x+∈[,],故当2x+=π时,即x=时,函数取得最小值为﹣2﹣1=﹣3;‎ 当 2x+=时,即x=0时,函数取得最大值为﹣1.‎ ‎ ‎ ‎16.甲乙两个口袋分别装有四张扑克牌,甲口袋内的四张牌分别为红桃A,方片A,黑桃Q与梅花K,乙口袋内的四张牌分别为黑桃A,方片Q,梅花Q与黑桃K,从两个口袋分别任取两张牌.‎ ‎(Ⅰ)求恰好抽到两张A的概率.‎ ‎(Ⅱ)记四张牌中含有黑桃的张数为x,求x的分布列与期望.‎ ‎【考点】离散型随机变量的期望与方差;离散型随机变量及其分布列.‎ ‎【分析】(Ⅰ)基本事件总数n==36,恰好抽到两张A包含的基本事件个数m==15,由此能求出恰好抽到两张A的概率.‎ ‎(Ⅱ)由题意X的可能取值为0,1,2,3,分别求出相应的概率,由此能求出X的分布列和E(X).‎ ‎【解答】解:(Ⅰ)甲乙两个口袋分别装有四张扑克牌,‎ 甲口袋内的四张牌分别为红桃A,方片A,黑桃Q与梅花K,‎ 乙口袋内的四张牌分别为黑桃A,方片Q,梅花Q与黑桃K,‎ 从两个口袋分别任取两张牌.‎ 基本事件总数n==36,‎ 恰好抽到两张A包含的基本事件个数m==15,‎ ‎∴恰好抽到两张A的概率p==.‎ ‎(Ⅱ)由题意X的可能取值为0,1,2,3,‎ P(X=0)===,‎ P(X=1)===,‎ P(X=2)===,‎ P(X=3)===,‎ ‎∴X的分布列为:‎ ‎ X ‎ 0‎ ‎1 ‎ ‎ 2‎ ‎ 3‎ ‎ P E(X)==.‎ ‎ ‎ ‎17.如图,已知四边形ABCD是矩形,AB=2BC=2,三角形PCD是正三角形,且平面ABCD⊥平面PCD.‎ ‎(Ⅰ)若O是CD的中点,证明:BO⊥PA;‎ ‎(Ⅱ)求二面角B﹣PA﹣D的正弦值.‎ ‎(Ⅲ)在线段CP上是否存在点Q,使得直线AQ与平面ABP所成角的正弦值为,若存在,确定点Q的位置,若不存在,请说明理由.‎ ‎【考点】直线与平面所成的角;空间中直线与直线之间的位置关系;二面角的平面角及求法.‎ ‎【分析】(Ⅰ)通过建立空间直角坐标系,利用异面直线的方向向量的夹角即可证明;‎ ‎(Ⅱ)利用两个平面的法向量的夹角即可得出二面角的大小;‎ ‎(Ⅲ)设出Q的坐标,利用向量方法,即可求解.‎ ‎【解答】(Ⅰ)证明:∵平面 ABCD⊥平面 PCD,平面 ABCD∩平面 PCD=CD,四边形 ABCD 是矩形.‎ ‎∴AD⊥平面PCD,BC⊥平面PCD,‎ 若O是CD 的中点,OP⊥CD.OP=.‎ 建立如图所示的空间直角坐标系,AB=2BC=2.‎ 则O(0,0,0),B(1,0,1),A(﹣1,0,1),‎ P(0,,0).‎ ‎∴=(1,0,1),=(﹣1,﹣,1).‎ ‎∴•═0,‎ ‎∴⊥,∴BO⊥PA.‎ ‎(Ⅱ)解:由(Ⅰ)可知: =(2,0,0).‎ 设平面BPA的法向量为=(x,y,z),‎ 由,取y=1,‎ 平面BPA的一个法向量为=(0,1,).‎ 取=(0,0,1),设平面PAD的法向量为=(a,b,c),‎ 则,取b=1,则=(﹣,1,0).‎ ‎∴cos<,>==,‎ 由图可以看出:二面角B﹣PA﹣D 是一个钝角,故其余弦值为﹣,正弦值为.‎ ‎(Ⅲ)解:假设存在Q,直线AQ与平面ABP所成角的正弦值为,‎ 直线AQ与平面ABP的法向量所成角的余弦值为.‎ 设Q(m,(1﹣m),0),则=(m+1,(1﹣m),﹣1),‎ ‎∴=,∴12m2﹣4m+5=0,方程无解,‎ ‎∴在线段CP上不存在点Q,使得直线AQ与平面ABP所成角的正弦值为.‎ ‎ ‎ ‎18.已知数列{an}的前n项和为Sn(n∈N),且满足an+Sn=2n+1.‎ ‎(1)求数列{an}的通项公式;‎ ‎(2)求证:.‎ ‎【考点】数列与不等式的综合;数列递推式.‎ ‎【分析】(1)再写一式,两式相减得2an﹣an﹣1=2,整理 ‎,即,数列{an﹣2}是首项为,公比为的等比数列,即可求数列{an}的通项公式;‎ ‎(2)利用裂项法,即可证明结论.‎ ‎【解答】(1)解:∵an+Sn=2n+1,令n=1,得2a1=3,. ‎ ‎∵an+Sn=2n+1,∴an﹣1+Sn﹣1=2(n﹣1)+1,(n≥2,n∈N)‎ 两式相减,得2an﹣an﹣1=2,整理,(n≥2)‎ ‎∴数列{an﹣2}是首项为,公比为的等比数列 ‎∴. ‎ ‎(2)证明:∵‎ ‎∴==. ‎ ‎ ‎ ‎19.已知椭圆C: +=1(a>b>0)经过点(1,),一个焦点为(,0).‎ ‎(Ⅰ)求椭圆C的方程;‎ ‎(Ⅱ)若直线y=k(x﹣1)(k≠‎ ‎0)与x轴交于点P,与椭圆C交于A,B两点,线段AB的垂直平分线与x轴交于点Q,求的取值范围.‎ ‎【考点】直线与圆锥曲线的综合问题.‎ ‎【分析】(Ⅰ)由椭圆过点(1,),结合给出的焦点坐标积隐含条件a2﹣b2=c2求解a,b的值,则椭圆方程可求;‎ ‎(Ⅱ)联立直线和椭圆方程,利用根与系数关系求出A,B横纵坐标的和与积,进一步求得AB的垂直平分线方程,求得Q的坐标,由两点间的距离公式求得|PQ|,由弦长公式求得|AB|,作比后求得的取值范围.‎ ‎【解答】解:(Ⅰ)由题意得,解得a=2,b=1.‎ ‎∴椭圆C的方程是;‎ ‎(Ⅱ)联立,得(1+4k2)x2﹣8k2x+4k2﹣4=0.‎ 设A(x1,y1),B(x2,y2),‎ 则有,,‎ ‎.‎ ‎∴线段AB的中点坐标为,‎ ‎∴线段AB的垂直平分线方程为.‎ 取y=0,得,‎ 于是,线段AB的垂直平分线与x轴的交点Q,‎ 又点P(1,0),‎ ‎∴.‎ 又=.‎ 于是,.‎ ‎∵k≠0,‎ ‎∴.‎ ‎∴的取值范围为.‎ ‎ ‎ ‎20.已知函数f(x)=lnx﹣x2+x.‎ ‎(I)求函数f(x)的单调递减区间;‎ ‎(Ⅱ)若关于x的不等式f(x)≤(﹣1)x2+ax﹣1恒成立,求整数a的最小值;‎ ‎(Ⅲ)若正实数x1,x2满足f(x1)+f(x2)+2(x+x)+x1x2=0,证明x1+x2≥.‎ ‎【考点】利用导数研究函数的单调性;导数在最大值、最小值问题中的应用.‎ ‎【分析】(Ⅰ)求f′(x),而使f′(x)≤‎ ‎0的x所在区间便为f(x)的单调递减区间;‎ ‎(Ⅱ)构造函数,求g′(x)=,容易判断当a≤0时不合题意;而a>0时,能够求出f(x)的最大值为,可设h(a)=,该函数在(0,+∞)上为减函数,并且h(1)>0,h(2)<0,从而得到整数a最小为2;‎ ‎(Ⅲ)由f(x1)+f(x2)+2(x+x)+x1x2=0便得到,这样令t=x1x2,t>0,容易求得函数t﹣lnt的最小值为1,从而得到,解这个关于x1+x2的一元二次不等式即可得出要证的结论.‎ ‎【解答】解:(Ⅰ)(x>0);‎ ‎∴x≥1时,f′(x)≤0;‎ ‎∴f(x)的单调减区间为[1,+∞);‎ ‎(Ⅱ)令;‎ 所以=;‎ ‎(1)当a≤0时,因为x>0,所以g′(x)>0;‎ ‎∴此时g(x)在(0,+∞)上是递增函数;‎ 又g(1)=;‎ ‎∴g(x)≤0不能恒成立,即关于x的不等式f(x)≤不能恒成立;‎ ‎∴这种情况不存在;‎ ‎(2)当a>0时,;‎ ‎∴当x时,g′(x)>0;当时,g′(x)<0;‎ ‎∴函数g(x)的最大值为=;‎ 令;‎ ‎∵h(1)=,h(2)=,又h(a)在a∈(0,+∞)上是减函数;‎ ‎∴当a≥2时,h(a)<0;‎ 所以整数a的最小值为2;‎ ‎(Ⅲ)证明:由f(x1)+f(x2);‎ 即;‎ 从而;‎ 令t=x1x2,则由h(t)=t﹣lnt得,h′(t)=;‎ 可知,h(t)在区间(0,1)上单调递减,在区间(1,+∞)上单调递增;‎ ‎∴h(t)≥h(1)=1;‎ ‎∴,又x1+x2>0;‎ 因此成立.‎ ‎ ‎
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